TW561747B

TW561747B - Costs in data networks

Info

Publication number: TW561747B
Application number: TW090106341A
Authority: TW
Inventors: Daniel Bauer; John Daigle; Ilias Iliadis; Paolo Scotton
Original assignee: Ibm
Priority date: 2000-11-21
Filing date: 2001-03-19
Publication date: 2003-11-11
Also published as: US7355980B2; EP1336274A2; WO2002043324A3; CN1220353C; EP1336274B1; KR100544008B1; BR0115551A; AU2002212596A1; JP3762748B2; CN1476696A; KR20030059259A; WO2002043324A2; US20040071089A1; JP2004515120A

Description

561747 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（2 ) 叢集，以便形成一路由階層。爲了提供整體性精確的路徑選擇，應考慮到所涉及的每一路由領域（不論是一 OSPF區域或一 PNNI叢集）之通過特徵〇 Uao 等人在 ” Proceedings of IEEE INFOCQM，2000. Tel Aviv, Israel, March 2000” 所發表的論文"On Scalable QoS Routing. Performance Evaluation of Topology AggregationH 、以及 Orda 等人在"Proceeding of IEEE INFOCOM，99, pp. 128-136，Tel Aviv, Israel, March 2000” 户斤發表的論文 M QoS Routing: a Precomputation Perspective ” 都建議了可經由網路的階層式組織而能夠大幅增加路徑計算的效率。

Iliadis 等人在” Proceedings of the IEEE ATM Workshop’99, pp489-500, Kochi, Japan，May 1999”所發表的論文” Transition Matrix Generation for Complex Node Representation ?f 中説明了一種用來表示一路由領域的通過特徵之方法，其方式爲以一轉移矩陣提供該路由領域的每一對進入-出去節點之路徑成本。一轉移矩陣中的每一元素是一對應對的進入-出去節點的通過特徵之最小表示法。可以限制成本度量、附加成本度量、或以上兩者來描述通過特徵。可將只以一種度量來描述的通過特徵視爲一維。可將以N種度量來描述的通過特徵視爲N維。一路徑的附加度量是該路徑中的所有鏈路的所有附加度量之總和。一路徑的限制度量是該路徑中的所有鏈路的限制度量之最小値。附加度量的例子包括延遲及管理成本。限制度量的例子包括頻寬。本門技術中已將通過特徵的最小表示法稱爲效率邊界（efficient -5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再本頁) 一 * 口，· —線- A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 561747 五、發明說明（3 ) frontier)。現在將簡要地説明用來計算效率邊界的傳統技術。可根據下列兩項準則將這些技術分類： *計算結果··某些技術計算網路中自一個進入-出去節點到所有其他進入-送出節點之效率邊界。其他的技術則計算所有對的進入-出去節點間之效率邊界。我們當了解，必須將屬於前一類型的技術應用於所有的進入-出去節點。 *延遲函數：某些技術只支援固定的延遲函數。其他的技術則&可應用於固定的延遲及與頻寬相關的延遲。可利用下列三種習知的演算法來計算最小表示法： * Bauer 等人於” Proceedings of the IEEE ICC’OO，ρρ· 1353-59, New Orleans，June 2000 ” 户斤發表的論文” Efficient Frontier Formulation for Additive and Restrictive Metrics in Hierarchical Routing’’ 中述及的 Multi_Dijkstra 演算法； * Cormen 等人於"the MIT Electrical Engineering and Computer Sciences Series. MIT Press. ISBN 0-262-03 1412-8，1989” 發表的論文 ” Introduction to Algorithms ” 、 Bellman 於 ’’Quarterly of Applied Mathematics，Vol. 16, No.l, pp.87-90，1958 ” 發表的論文"On a Routing Problem ’’、以及 Ford Jr.等人於 ’· Princeton University Press, 1962 ” 發表的論文” Flows in Networks M 中述及的 Bellman-Ford演算法；以及 * Floyd於’’Communications of the ACM，Vol.5, Νο·6，1965 ” 發表的論文” Algorithm 97 (Shortest Path)" 〇 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（4 ) 所有這三種演算法都可應用於固定延遲。然而，只有 Bellman Ford及Floyd Warshall演算法可處理與頻寬有關的延遲。此外’只有Multi-Dijkstra及Bellman-Ford演算法可解決自一來源至所有節點的效率邊界問題。在計算效率邊界時 ’ Multi-Dijkstra 及 Floyd-Warshall 演算法通常比 Bellman-Ford演算法較不複雜。在這些演算法中所作的選擇因而可基於應用。例如，如果只有少數的進入-出去車輛，且只須考慮固定延遲時，則Muhi_Dijkstra演算法優於 Floyd-\yarshall演算法。般而g，用來計算自一路由領域的某一節點至所有其他節點的效率邊界之傳統技術在計算上都較複雜，而且在應用上受到限制。最好是能提供一種用來計算此種效率邊界的較簡料法。此外，最好是也能提供—㈣來解決，，自某一節點至所有節點"的方法。根據本發明，現在提供了 _種用來在—資料通訊網路中推導其中包含一來源節點及複數個目的地節點的一組節點、令”且有效率的路徑成本之方法，其中係在該網路中界定 I组中的各節點間之路徑之路徑成本，且每一路徑成本包含限制成本及一附加成本，該方法包含下列步驟： (a) 在第資料集中記錄自來源節點至任一目的地節點勺直接路；U之路杈成本，每一記綠的成本在該第一資料集中係與對應路徑所到達的節點相關聯； (b) 自該第-資料集選擇最佳路徑成本，其中係將該最佳成本決疋爲包含最佳限制成本之成本，《者在複數條本紙張尺度_中關緒準

561747 A7 B7 五、發明說明（5 :徑成本包含相同的限制成本時，則將該最佳路徑成本決定爲具有最佳限制成本及最佳附加成本之一路徑成本，· (Ο將步驟（b)中選擇的最佳路徑成本記錄在一第二資料集:該記錄的成本在該第二資料集中係與對應路捏所的郎點相關聯； ⑷自該第一資料集中取消步驟⑷中在該第二資料集中記錄的成本；

S (e)在該第一資料集中記錄自對應於步驟(C)中記錄的成本的路择所到達的目的地節點至該组中任何其他節點的直接路徑之累積路徑成本’每一記錄的累積路徑成本在該第貝料集中係與對應路徑所到達的節點相關聯； ⑴針對在步驟⑷中於該第—資料集中記錄有—相關聯的成本的每-節點，比較該第一及該第二資料集中與該節點相關聯的成本’纟自該第_資料集中取消與到達該節點的任何其他此類成本相比時有較差的限制成本及較差的附線加成本之到達該節點之任何此類成本，或自該第一資中取消與到達該節點的任何其他此類成本相比時有相同的限制成本及一較差的附加成本之到達該節點之任何此類成本；以及 (g)重複步驟(b)至⑴’直到在步驟⑴之後沒有成本留 ί孩第一資料集爲止，因而所得到的第二資料集包含該組有效率的成本。本發明〈優點在於提供了一種用來計算效率邊界的簡單許多錢速許多的方法。此外，該方法有助於解決”自一來 -8 - G氏張尺度適用中關家標準（CNS)A4規格⑽χ挪公髮） )bl747 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（6 ) #至所有#點❾問題。此外，本方法同時適用於固定延遲及與頻寬相關的延遲。每限制成本最好是包含一用來表示對應路徑的頻寬之且佳限制成本是用來表示最大頻寬之成本。每一附成本取好疋包含_用來表示與對應路徑相關聯的傳輸延 I値，且取佳附加成本是用來表示最小傳輸延遲之成本。至少一條路徑可包含複數條鏈路及至少一個中間節點。本《發‘月亦I伸到_電腦程式元件，該電腦程式元件包含腦程式碼裝置’當將該電腦程式碼裝置載入一資料處理 ^勺纟理11時’设定1^處理的組態，以便執行前文尸义的用來推導一組有效率的路徑成本之方法。一^在自另—面向來檢視本發明，現在提供了—種用來在 :料通訊網路中推導其中包含一來源節點及複數個目即點的一組節點的一組有效率的路徑成本之裝置，其 :=網路中界定該組中的各節點間之路徑之路徑成本本周：路徑成本包含一限制成本及一附加成本，該裝置含用來儲存該第—及第二资隹貪料术的路徑成本之記憶體、拴制邏輯，孩控制邏輯被設定成執行下列步驟： (:)在-第-資料集中記錄自來源節點至任一目的地節的直接路徑之路經成本，每一記綠的成本在該第一資料中係與對應路徑所到達的節點相關聯； / 路(二自本？一資料集選擇最佳路徑成本，其中係將該最佳仏成本決;^爲包含最佳限制成本之成本，或者在複數條的中包及點集 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

--------訂—*---*—J •9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21() χ 29<7公爱 561747 A7 五、發明說明（路徑成本包含相同的限制成本時，則將該最佳路徑足爲具有最佳限制成本及最佳附加成本之一路徑成本； (〇將步驟（b)中選擇的最佳路徑成本記錄在該第二資料集，該記錄的成本在該第二資料集中係與對應路徑所的節點相關聯；事 (d) 自該第資料集中取消步驟（c)中在該第二資料集中記錄的成本； (e) 在該第一資料集中記錄自對應於步驟（c)中記錄的成本的路舞所到達的目的地節點至該組中任何其他節點的直接路徑I累積路徑成本，每一記錄的累積路徑成本在該第貪料集中係與對應路徑所到達的節點相關聯；訂 (f) 針對在步驟（e)中於該第一資料集中記錄有一相關聯的成本的每一節點，比較該第一及該第二資料集中與該節點相關聯的成本，並自該第一資料集中取消與到達該節點的任何其他此類成本相比時有較差的限制成本及較差的附加成本之到達該節點之任何此類成本，或自該第一資料集中取消與到達該節點的任何其他此類成本相比時有相同的限制成本及一較差的附加成本之到達該節點之任何此類成本；以及 (g) 重複步驟（b)至（f)，直到在步驟（f)之後沒有成本留在該第一資料集爲止，因而所得到的第二資料集包含該組有效率的成本。本發明延伸到一資料網路連接裝置，該資料網路連接裝置包含：複數個埠，每一埠係用來連接到一資料通訊網路 10- 561747 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 i、發明說明（8 ) 的一路徑；以及用來推導出前文所述的一組有效率的路徑成本之裝置。本發明進一步延伸到一包含由複數個路徑連接的複數個節點之資料網路，至少一個該等節點包含此種資料網路連接裝置。現在將參照附圖而以只供舉例之方式説明本發明之較佳實施例，這些附圖有：圖1示出在固定延遲路徑中的一效率邊界實例；圖2 a疋具有四個進入-送出節點的一例示網路之簡圖；圖2\是對應於叢集網路的一轉移矩陣之示意圖；圖3至1 3是對應於網路之有向圖；圖1 4示出自網路的節點〇至節點j之效率邊界；圖1 5示出自網路的節點〇至節點2之效率邊界；圖1 6示出自網路的節點〇至節點3之效率邊界；圖17是對應於根據本發明而推導出一組有效率的路徑成本的一方法實例之流程圖；以及圖18是實施本發明的一資料網路連接裝置之方塊圖。在繼續作進一步的討論之前，先定義並解釋相關的術語及措辭。在本文的用法中，措辭”限制成本”係用來描述隨著諸如頻寬等的一鏈路面向或特性而變之成本。可將限制成本c 定義爲諸如c = Max一頻寬，或定義爲諸如C = 1/頻寬。根據限制成本的疋義，一路最弱的鍵路界定了成本。限制成本的相反是附加成本。附加成本取決於諸如鍵路的延遲。在本文的用法中，語詞”節點”或，，頂點，f是路由器、交換 / ^ --------訂-------·-----------!-----------.___ f請先閱讀背面之>1意事項再本頁) -11 - ^01747 A7

器、橋接器、橋接路由器（br〇uter)、集線器、以及用來在通訊網路中傳輸或接收資訊的任·何其他資料網路連接裝 .置之一般性術語。可利用一有向圖作出一網路的模型。將使用下列的慣例： *將把網路的一節點垂該圖之一頂點。 *將把兩個網路節點間之一鏈路稱爲該圖的兩個頂點間之 .一直接路徑或邊緣。假設Q ( V，E )是用來表示在一特定時點上的該網路之有向圖。V是一組頂點’而E是一組有向邊緣。因此，對於所有的Vi，Vj eV而言，如果連接Vi&Vj，則邊緣 Vi eVi，VjVjsE —> 存在。可以多條平行邊緣連接各頂點。可將用來連接兩個頂點V i及Vj的一組邊緣表示爲 λ！ {εΚ,ν···，ευ 記法ε v i，v j意指用來連接頂點v i及v j的一任意邊緣。假設s及t是圖G (V，E)的兩個頂點。假設P s，t是用來將s 。如果並無自s至t的路徑連接到t的的該组路徑 Γ ϋ ϋ eml 4— n ϋ n I ϋ I n I— I ¾ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---·1

線 I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製，則ps.,t=0。長度HI的一路徑pePs.，t是η個邊緣的—序列{ S vO,vl，£ vl，v2，···，s vn-l，vn} ’ 因而 V〇=S Vn=/ 芯ν“ν··+丨 € 心v,_+丨 V’ € [〇,…，行 - 1]· -12- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公釐） 561747 五、發明說明（10 ) €Vi.vhl 如果一邊緣頂點V是一路徑p的一部分路徑及邊緣上的度量提供了與網路中的可用資源有關之資訊。現在將界定可用頻寬及傳輸延遲之度量。然而，我們當了解，本文所提供之意見適用於符合本文所述的定義之任何限制度量及附加度量。對於一邊緣ε vi,Vj e E而言，將以表示可用頻寬。將可用頻寬稱爲是限制性的，這是因爲一路徑的.可用頻寬是該路徑通過的邊緣的可用頻寬之最小値。對於長度爲n，peps t且係自山的—條可行路捏广而言，可用頻寬係如下式所示：存在丑V = vi或V = vi+1，則可説 Β(Ρ)^ψη{Β(έ)} ⑴ 假設一邊緣的傳輸延遲係隨考所要求頻寬b而變。因此，對於一邊緣ε € E及一所要求頻寬b而言，佴以 -° 你以 D(e,b)eU^ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製求出該傳輸延遲。如果b>B( ε )，則D( ε，b)=OQ。將傳輸延遲稱爲是限制性的，這是因爲一路徑的傳輸延遲是通過邊緣的傳輸延遲之總和。對於長度爲且係自5至1 的一條可行路徑P而言，傳輸延遲係如下式·· D(fi^)=ZD(eyb) (2) -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 561747 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（11 ) 如果對於一邊緣ε ^而言，所要求頻寬b>B ( ε )，則 D(P，b)=co。否則，D(p，b)是有限的。在下文中，將界定一對進入-出去頂點的二維轉移特性。該等轉移特性的維度是頻寬及延遲。然將説明到一組進入_ 出去頂點之延伸。現在考慮用來表示一路由領域的上述圖g(v，e)。假設 s，t gV是兩個進入-出去頂點。用來作出一路由決定的自相關的s至t之通過度量是最大可用頻寬Bmax、以及所要求頻寬b的最大傳輸延遲函數Deff(b)。這兩個度量都取決於用來將s連接到t的一組路徑p s，t。尤其係如下式所示： ΒΤΓ =max (β〇9)), and{D{p,b)} 自可用頻寬及傳輸延遲的定義可知，這兩者係遵循對於而言，D:《（b)<〇〇，且對而言，De，（b) = 〇〇。因此，D豸足以用來描述進入-出去節點對s，t的通過度量，這是因爲Df表示在每一頻寬中具有最小延遲之路徑。亦界定了可用頻寬的效率邊界、以及自s至t之傳輸延遲。在定義上，Dg取決於該組路徑Ps,t。然而，只有一部分的P s, t對效率邊界有所助益。後文中將該組稱爲s及t 的效率路徑或P $。 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） f請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) ¾ (3)(4) ^-0 ^1 1« tn ί I l I ϋ n ϋ n n ϋ /ϋ ϋ n ϋ ϋ ϋ ϋ n ϋ ϋ n I I ϋ 561747 A7 B7 五、發明說明（12 ) % 土 {p 6 Ps、t \ 3b \ D{p、b)〈①ND{p，b) = DeJJt{by\ (5) 可將效率邊界視爲一系列的區段，其中每一區段對應於路徑的傳輸延遲函數 D{p\yb)\fbe(b〇b\) D(fi2 fb)Vbe(b\, hi) D(pn、b、\/b e (b,卜\，i 〇〇VZ? > bn 其中係以下式表示在U[l，n]下bn = B7，b0==0^ ^ Pi such that D(ph b) = 〇m^be [b^, bil

Pi 閱讀背面之注 ⑹ 項再填寫本頁 % 訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製效 (7) 請注意，pi可能不是唯一的，因爲可能有多條路徑都能滿足方程式（7)。此外，對於某些形式的延遲函數而+ :: 發生一單一路徑造就多個區段的情形。例1 。’可能〜如，對於方藉彳 (6)中的某些i*j而言，有可能發生 .。乃狂式

= PJ 現在請參閲圖1，圖中示出在一些固定延遲路押率邊界實例。這些路徑是D(P，b)與b無關且因=:-示爲D(p)之路徑。在該實例中，包含四條路徑將些路徑的傳輸延遲-頻寬特性示爲效率邊界上、這效率路徑的可用頻寬及傳輸延遲完全界^ 了點。這些 ^ °陰影區 15- 木紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱 561747 A7

亦包含不是n的-部分的非有效率解，並將其示爲白點對於固定延遲路徑而言，可將可獲致的最小延遲定義爲·· (8) 在一艰：的慣形中口J袍播法得到所要求的—頻之 DiT。只有在該等路徑< 的延遲〇(幻都相同時二可能發生上述的情形。例如，如果n只包含單—路徑時，就會發.生此種情形。因此，對於任何網路而+， Dg(B=) = D，，則有一，，單一路徑解”。。力果現在假彀該圖包含N個進入_出去頂點尺〇，RnkV。對於每一對進入·出去頂點Ri，Rj而言，有一效率 D &(b )。這組全邵的效率邊界界定了該網路的通過度量。係以一稱爲轉移矩陣的矩陣來表示任何對的進入-出去頂點間之所有效率邊界之代數表尹法。可以下式表示該轉移矩陣： Μ Λ Dl^b) 經濟部智慧財產局消費合作社印製、D/N_hR〇(b) DehRi(b)… (9) 該轉移矩陣是下層路由領域的拓撲之一代數表示法。這是該路由領域的精確表示法，這是因爲該表示法完全保留了與頻寬及延遲度量有關的通過特性。 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 561747 A7 B7 五、發明說明（ 14 ---- 如前文所述，本發明所要解決的問題係與轉移钜陣的計算有關。該問題尤其涉及對轉移矩陣的每一元素之計算。請參閲圖2a，考慮一包含四個進入_出去頂點〇、2、及 3的例示網路。請參閲圖2b，每一元素是每一對進入_出去頂點間之一效率邊界。在本發明的一較佳實施例中，係反覆地以並行之方式及，，遞減”之方式決定對應於各頂點之效率邊界。”遞減”的意思是指：首先找出具有較大頻寬的效率邊界之點，然後在具有相同頻寬的各點中，先找出具有較小延遲之點。現在考慮一效率邊界的圖形表示法，其中係以前文所示之方式，使延遲沿著y軸，並使頻寬沿著乂軸，此種方式可近似有效地自右（較高頻寬）至左（較低頻寬）掃描效率邊界。即將詳述根據本發明而決定效率邊界的一程序之較佳實例。然而’先要提供某些初步的定義。初步定義假汉G (V，E)是用來表示在某一時點的網路之圖示。v是一組頂點，且E是一組有向邊緣。因此，對於所有的

Vi，vjeV而言，如果連接Vi&Vj，則存在有邊緣〜ε η、。可以多個平行的邊緣連接各頂點。係將連接兩個頂點經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 %及〜的該組邊緣表示爲。該記法svi,vj 一 > 意指用來連接頂點V i及Vj的任意邊緣。對於一 ε v i V j eE而言，將以％，…，表示用頻寬及延遲來衡 -17- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 561747 A7 B7 五、發明說明（15 量之度量（成本），其中Β( ε vi，vj)及D( ε vi，Vj)分別表示與该邊緣相關聯之可用頻寬及延遲。硯在假設這些度量是葬負實數。換言之，〜）·及〜）❿。係以下文所述之方式比較兩個成本C i = (B i，d i)及 Cj = (Bj,Dj)： *若且唯若Bi = Bj且Di = Dj，則成本Ci等於C/CpCj)。否則，成本Ci不等於Cj(Ci * q)。 *若i唯若Uj，DyDj，且（C一 Cj)，則成本Ci優於 Cj或相同，成本Cj劣於成本Ci。 *若且唯若心^以以^^且^^^丨+ ^’則成本匕延伸成本Ci及Cj(Ck = ext(Ci，Cj))。程序假設vG是用來計算效率邊界的來源頂點。假設[卜 1···Ν-1是自v〇到達頂點^的成本表。假設n \ 口與頂點Vi相關聯的效率邊界。假設尺及丁是包含對應表自、疋料集，亦即= 一料集可以是諸如配置成表。在繼續討論之前，先提供下列額外的定義：

訂這些資線 i(i 是反覆計數器；是第i次反覆的標記頂點；是自頂點Vj的出去邊緣組；是自V 〇到達頂點Vj的成本表；是包含對應於頂點Vj的效率邊界之表 -18- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 561747 A7 B7 五、發明說明（16 ) •下文是形式爲一系列規則（1)至（3)的程序之虛擬瑪表系法。起始：經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 m( 1 ) = 〇 f〇 = ( 00,0) R= φ Τ = 0 步驟第i次反覆： (1)對於該組E v m (i)中的每一邊緣E 步驟： (a) 根據fm⑴表的最後一個資料項及成本(·) 而計算延伸 v〇〜Vm(〇gvm(0,^V; 之成本HBj’Dj)，亦即C广ext(fm⑴，c( V m ( i ) , v j ) ) 0 (b) MCj等於或劣於表匕中的任何資料項，則捨棄 Cj， - (C)歪j等於或劣於表r j中的任何資料項，則捨棄Cj， ’ 至J!l，執行下列步驟： (d) 保留根據頻寬及延遲(在頻寬資料項相等的情形中) 而分類的表，而輸入表rj中的。 (e) 捨棄表i*j中劣於q的任何資料项。 * 完成0 i (i )，v j而"I*，執行下列 ε π請先聞讀背面厶涑意事頊再本 vaj·- 丨線- -19- 本紙張尺度適用中關家標準（CNS)A4規格⑵G χ 297公爱_ 561747 A7 B7 五、發明說明（17 (2) 知iR資料集是空的，里停止—一 (3) 歪JL，數^下列步驟： ⑷選擇R資料集的最佳資料項，亦即表q中包含的資料項。可將該最佳資料項視爲具有最大頻寬之資料項，而且在多個資料項的情形中也是具有最小延遲的資料項。根據諸如跳動數（h〇pc〇unt)或任項意的準則等的另一準則，而決定其餘資料項的優先順序。 ()自居表rk*移除該資料項，並將該資料項置於表 f k 中。 ' 、 (C)增加計數器的計數：i = i+]l。訂 (d)设定m(i) = k(因而 Vm⑴= Vjj 完成〇回到步驟。實例線請參閲圖3，現在將説明用來實施本發明而決定自一例示四節點網路的頂點〇至其餘頂點1、2、及3的效率邊界之一方法實例。我們當了解，本發明同樣適用於具有多於或少於四個節點之網路。 ±Mlj_ 現在請參閱圖4，該方法開始於頂點〇，並考慮所有自頂點〇出去的邊緣。三個邊緣分別提供了到頂點1、2、及3的連接。目前並沒有與頂點0相關聯的成本。此外，根據前文所述的規則1 ( d )’而將頂點1、2、及3的對應邊緣之成 -20 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱 561747 A7 B7 五、發明說明（18 本插入R資料集 = i r,厂2 r3 [4,1 8,10 9,5 在孩汉資料集中，以頻寬來衡量的最佳成本是至頂點3 : 9,5。然後根據規則3(b)而將該成本自尺資料集移到頂點3 的效率邊界。 = { ri r2 r3 t 4,1 8,1〇 — 3 = ! /丨,2 /3 1--9,5 本程序現在移到具有一相關聯成本9,5的頂點3。步驟2 : 現在請參閱圖5，頂點3具有至頂點1及2的兩個邊緣。由與丁資料集中的頂點3(9，5)相關聯的成本延伸的這些邊緣之成本係示於圖5。這些成本係進入R資料集中，這是因爲 T資料集仍然沒有頂點1及2的任何資料項。 ·——J---------,¾ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Γΐ r2 厂3 9Ϊ Η 4,1 8,10 一 6,9 7,6 -— 最寬的頻寬値對應於頂點2 : 8，1 0。該値係自R資料集 -21

· I I ' I I 1 n n n ·1 I n n I n n n 561747 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（19 到頂點2的效率邊界本程序現在移到具有一相關聯成本8，1〇的頂點2。步驟3 : 見在叫參閲圖6，頂點2具有到頂點丨及3的兩個邊緣。，與τ資料集中的頂點2(8，1〇)相關聯的成本延伸的這些邊^ 之成本係示於圖6。到達頂點1的成本等於（6，12)，而該』本劣於q表中4成本（6,9)。因此，根據規則丨（〇，而捨，該成本。到達頂點3的成本等於（1，u)，而該成本劣於】表中之成本（9,5)。因此，根據規則1(b)，而拾棄該）本。最寬頻寬値對應於頂點2 : 7，6。該値係自R資料集移到頂點2的效率邊界 Γι ^*2 r3 4,1 一一 Ά ^ /3 6,9 — 一 ^ 3 =， ^ 9,5 — 一一 ^ 8,10 ^ ^ 7、6 〜 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） . " --------訂---^------線' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 561747 A7 五、發明說明（2〇本方法—繼績進入具有一相關聯成本7,6之頂點2。 tM±j_ .現在請參閲圖7，頂點2具有到頂點丨及3的兩個邊緣·。由與T資料集中的頂點2(7,6)相關聯的成本延伸的這些邊緣之成本係示於圖7。到達頂點1的成本等於（6,8)，而該成本並不相同於或劣於ri表中之任何資料項。因此，根據規則1(d)，將該成本輸入R資料集。然而，資料項劣於 (6,8)。因此，根據規則1(e)捨棄該資料項。到達頂點3的成本等‘於（1，7)，而該成本劣於fs表中之成本（9,5)。因此，根據規則1(b)，而捨棄該成本。 η 厂2厂34,1 —— 最寬頻寬値對應於頂點1 :，6，8。該値係自R資料集移頂點1的效率邊界。到經濟部智慧財產局員工消費合作社印製贝= r\ r2 r3 4，1 一一 /l /2 /3 一一 Ο < ，一—— ^ 3 = · y，:> - 8,1〇一 , 一 —一一 7,6 - d Q ) ‘ U，〇 — — 本方法現在繼續進入具有一相關聯成本6，8之頂點上步驟5 :. -23 <1 n i^i n ϋ ϋ n n 0 I I ϋ n 一SL » n n ϋ ϋ I ϋ I n ϋ ϋ n I ϋ· ϋ ϋ I —ϋ ϋ I I ϋ ϋ n n ϋ I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 561747 發明說明（21 ) 現在請參閲圖8 ’頂點!具有到頂點2及3的兩個邊緣。到、頂點2的成本等於（2,9)，而該成本劣於^表中之成本 (:’幻。因此’根據規則1(1)) ’捨棄該成本。到達頂點3的成本等於（3，n)，而該成本劣於表中之成本（9 5)。因此，根據規則1(b)，而捨棄該成本。 ’ r\ r2 r3 最寬莩寬値對應於頂點丨。該値係自R資料集移到頂點的效率邊界。 … 厂1厂2 r3 /1 /2 /3 --9,5 9Ϊ =，一一一一 — — ^ 0 = ^ -8,10 -—7,6 - 一一一一一一 6,8 --‘4，1 一一 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---^------線ii 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本方法現在繼續進入具有一相關聯成本4,1之頂點1。步驟6 : 現在請參閲圖9，頂點1具有到頂點2及3的兩個邊緣。到達頂點2的成本等於（2,2)，而該成本並不相同於或劣於f: 表中之任何資料項。因此，根據規則丨（d )，將該成本輸A R資料集。到達頂點3的成本等於（3，4 )，而該成本並不等於或劣於f3表中之任何資料項。因此，根據规則丨（d)，而 24 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 561747 A7 B7 五、發明說明（捨棄該成本 22 Η:Ί:34 最寬頻寬値對應於頂點3 : 3，4。該値係自R資料集移到效率邊界。 r ， r\ r2 r3 /丨 /2 /3 ' …-9,5 一一二 —8,10 — ^ ——— 一..一一一 7,6 - ► Z： Q 一一― Of 〇一一 4,1 - 一 ~ Z, Z — .~ 一 3,4 ----------------- (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製，本方法現在繼續進入具有一相關聯成本3，4之頂點3。步驟7 : - 現在4參閱圖1 〇，頂點3具有到頂點i及2的兩個邊緣。到達頂點1的成本等於（3,8)，而該成本劣於匕表中之成本 (4，1)。因此，根據規貝n(b)，捨棄該成本。然而，到頂點2 6勺成本等於（3，5)，而該成本並不等於或劣於^ 表中之任何資料項。因此，根據規則1⑷，而將該成本輪入R資料集中。 m -25- 紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公髮 --線. 561747 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（ 23 A7 B7 r\ r2 r3 -2,2 --3,5 - 最寬頻寬値對應於頂點2 : 3，5 頂點2的效率邊界。該値係自R資料集移到 r2 r3 /i h /3 ——— - - 9,5 ——— -8,1〇 - • 3 =，一 Ί，6 -， ** 6,8 - 一 ——— 4,1 - 一 - 2,2 - 一一 3,4 ——— J ~ 3,5 - 本方法現在繼續進入具有一相關聯成本3,5之頂點2。步驟8 : ‘ 現在請參閲圖11，頂點2具有到頂點的兩個邊緣。到達頂點1的成本等於（3,7)，而該成本劣於&表中之成本 (::)菩：’根據規則1(b) ’捨棄該成本。到達伽的成本等於（1，6)，而該成.本劣於^表中之成本此’根據規則1(b)，而捨棄該成本。 ’ 9Ϊ r\ r2 r3 因 -26- 561747 A7 ------ B7 五、發明說明（24 ) 最寬頻寬値對應於頂點2 : 2，2。該値係自R資料集移到頂點2的效率邊界。厂2厂3 f h /3 一一一一一 9,5 一一一 -8,1〇 - — 一一 / - 7,6 - < 一一一 ^ 3 =, 6,8 - -, 一一一 4，1 - - 一—一 — 一一一一 3,4 — 3 5 一一一 j 一 -2,2 - 本方法現在繼續進入具有一相關聯成本2,2之頂點2。步驟9 : 現在請參閲圖1 2，頂點2具有到頂點1及3的兩個邊緣。到達頂點1的成本等於（2，4 )，而該成本劣於h表中之成本 (4，1)。因此，根據規則1(b)，捨棄該成本。然而，到達頂點3的成本等於（1，3)，而該成本並不等於或劣於匕表中之任何資料項。因此，根據規則1(d)，而將該成本輸入尺資料集中。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製最寬頻寬値對應於頂點3 : 1 該値係自R資料集移到 -27- 561747 A7

五、發明說明（25 )

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製頂點3的效率邊界。 / 丨,2 /3 一一 9,5 - 8,1〇 — 一 7,6 — 6,8 - 一 4,1 - 一一 3,4 - 3,5 — - 2,2 一一一 1,3 , 本方法現在繼續進入具有一相關聯成本1，3之頂點3。 ^^10 ：現在請參閲圖1 3，頂點3具有邊緣1及2這兩個邊緣。到達頂點1的成本等於（1，7)，而該成本劣於L表中之成本 (4，1 )。因此，根據規則1 ( b )，捨棄該成本。到達頂點2的成本等於（1，4)，而該成本劣於f2表中之成本（2,2)。因此，根據規則1(b)，而捨棄該成本。 ri η 因爲現在R資料集中已沒有資料項了，所以根據規則（2) 而結束本程序。結果··. -28- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ..---^----------¾ (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁)

訂---------線J 五、發明說明（26 ) 從頂點0到頂點i，2，的效率邊界如下 /1 /2 /3 3」，88，1〇9,5 、3,5 U 〜2,2〜界圖14至16分別示出自了_至頂點卜2、及3的效率y 現在請參閲圖17，在本發明的— · —種包含電腦程式碼之電腦程式元件=施提供了載入-資料處㈣統的—處 ’ *將孩電腦程式确定成執行-種用來推導出在—資：、:將，處理器的組態敎節點及複數個目的地“的1'Ί網路中包含—來源成本之方法，其中係二有效率的路徑路徑之路徑成本，且每一路组中的各節點間的的一値之限制、2二成本包含諸如指示可用頻寬成本。以及諸如指717傳輸延遲的一値之附加點二)I: _源節點至任何目的地節 ΓΐίΓ 集。每—記錄的成本在該第—資料集中係與對應路徑所到達的節點相關聯。 2口中’自該第一資料集中選擇最佳路徑成本。係將孩取佳路徑成本衫爲包含最佳限制成本之成本，或 -29- 本紙張尺度_巾關) 561747 A7 B7 發明說明（27 2 = = :㈣的限制成本時，則將該最佳 -計Γί 具有最佳限制成本及最佳附加成本之例如’如果該限制成本是用來表示頻寬的一 :，如佳限制成本是用來表示最大頻寬的成本。同樣附u Ρ加成本疋用來表示傳輸延遲的—値，則該最佳成本疋用來表示最小傳輸延遲的成本。二=〇)中’將步骤(20)中選擇的最佳路徑成本記錄 :::料處，系統的記憶體中之—第二資料集。該記錄的 ‘孩弟二資料集中係與對應路徑所到達的節點聯0 第中’自該第—資料集中取消步驟(3〇)中在該押一X中記錄的成本。該取消可能涉及删除、設定旗 ‘、或用來使未來不再考慮該成本的任何其他動作。在步驟（5 0)中，在該第—資料集中記錄自對應於步驟 (3〇)中記綠的成本的路徑所到達的目的地節點至該第一資料集中記錄的該組中之任何其他節點的直接路徑之累積路 =本。每—記錄的累積路徑成本在該第一資料集中係與對應路徑所到達的節點相關聯。在步驟（6G)中’針對在步驟（50)中於該第-資料集中記錄有相關聯的成本的每_節點，比較該第—及該第二資料术中與孩節點相關聯的成本。自該第一資料集中取消與到達該節點的任何其他此類成本相比時有較差的限制成本 :較t的附加成本之到達該節點之任何此類成本，或自該第-資料集中取消與到達該節點的任何其他此類成本相比 -30- 1 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -,¾ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ·11111111 — — — — — — — — — — — — — — — — — —1 — — — . 、發明說明（28 ) 時有相同的限制成本及一較差的附加成本之到達該節點任何此類成本。 1 、在步驟（70)中，重複步驟（2〇)至（6〇)，直到在步驟（6〇) =後沒有成本留在該第一資料集爲止。在步驟（8〇)中，所侍到的第二資料集包含該組有效率的成本。換言之，該組有效率的成本包含該來源節點之該等效率邊界。我們冬了解，該資料處理系統可以是一路由器、交換器、橋接；、橋接路由器（br〇uter)、集線器、或用來在一通訊網路中傳輸或接i收資訊的任何其他資料網路連接裝置。現在清參閲圖1 8，在本發明的另一實施例中，提供了一種資料網路連接裝置（100)，該資料網路連接裝置（/〇〇)Z 含：用來連接到一資料通訊網路（170)之若干輸入/輸出 (I/O)埠（110)、耦合到該等1/0埠（11〇)之一處理器 (120)、以及連接到該處理器之一記憶體（13〇)。該記憶體包含.被分配成用來儲存一第一資料集（14〇)之空間、被分配成用來儲存一第二資料集（15〇)之空間、以及控制邏輯程式碼（160)。於作業時，該資料網路連接裝置在一資料通訊網路中推導其中包含一來源節點及複數個目的地節點的— 組節點的一組有效率之路徑成本。該資料處理裝置可實施該資料通訊網路之來源節點。係在該網路中界定該組中的各節點間之路徑之路徑成本，且每一路徑成本包含一限制成本及一附加成本。於作業時，該控制邏輯（16〇)將該處理器設定成執行下列步驟： (a)在該第一資料集（14〇)中記綠自該來源節點至任一目 A7 B7 五、發明說明（29 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製的地節點的直接路徑之路一硌徑成本，每一記錄的成本在該第貝，术中係與對應路徑所到達的節點相關聯；該m罘一資料集(14〇)選擇最佳路徑成本，其中係將 -取路徑成本決定爲包含最佳限制複數條路徑成本包含相同的限㈣士 a风尽&者在 ,^ H稍丨」的限制成本時，則將該最佳路徑 ^本決定爲具有最佳限制成本及最佳附加成本之—路捏成隹（C)將步驟（b)中選擇的最佳路徑成本記錄在該第二資料，該記錄的成本在該第二資料集⑽）中係與對應路徑所到達的節點相關聯； ⑷自該第-資料集⑽）中取消步驟⑷中在該第二資料集U50)中記錄的成本； ()在該第資料集（140)中記錄自對應於步驟（c)中記的成本的路徑所料的目㈣節點至該組中任何其他節站的直接路徑I累積路徑成本，每—記錄的累積路徑成本係與對應路徑所到達的節點相關聯； (〇針對在步驟（e)中於該第一資料集中記錄有一相關聯 $成本的每一節點，比較該第一資料集（140)及該第二資料木（150)中與該節點相關聯的成本，並自該第一資料集 U40)中取消與到達該節點的任何其他此類成本相比時有較差的限制成本及較差的附加成本之到達該節點之任何類成本，或自该第一資料集（140)中取消與到達該節點的何其他此類成本相比時有相同的限制成本及一較差的附成本之到達該節點之任何此類成本；以及錄點線此任加 -32· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐）

Claims

六、申請專利範園 1. 一種用來在一資料通訊網路中、分τ雖導其中包含一來源節點及複數個目的地節點的一組笳士、、、、、且即點的一組有效率的路徑成本之方法，其中係在該網路Φ R j谷肀界疋孩組中的各節點間之路徑之路徑成本，且每一路母路&成本包含一限制成本及一附加成本，該方法包含下列步驟·· ⑷在-第一資料集中記錄自來源節點至任一目的地節 =接路徑之路徑成本’每-記錄的成本在該第一資料集中係與對應路徑所到達的節點相關聯； (^自該第-資料集選擇最佳路徑成本，其中係將該最 /徑成本決疋為包含最佳限制成本之成本，或者在複 =路，成本包含相同的限制成本時，則將該最佳路徑 .决疋為具有最佳限制成本及最佳附加成本之一路徑成本； ⑷將步驟(b)中選—擇的最佳路徑成本記錄在一第二資 _ _ jB己錄的成本在该第二資料集中係與對應路徑所到達的節點相關聯； ()自居第；貝料集中取消步驟(c)中在該二中記錄的成本；果 (:)在该罘一資料集中記錄自對應於步驟⑷中記錄的的路徑所到達的目的地節點至該組中任何其他節點二直〈累積路徑成本，每-記錄的累積路徑成本 Λ罘貝料集中係與對應路徑所到達的節點相關聯；二1::在步驟(e)中於該第一資料集中記錄有-相關外、成本的每-節點，比較該第一及該第二資料集中與 O:\70\70018-920718DOC\

該節點相關聯的成本，並自該第—資料集中取消與到達該節點的任何其他此類成本相比時有較差的限制成本及較差的附加成本之到達該節點之任何此類成本，或自該第-資料集中取消與到達該節點的任何其他此類成本相比時有相同的限制成本及—較差的附加成本之到達該節點之任何此類成本；以及 (g)/重複步驟（b)至（f)，直到在步驟（0之後沒有成本留在該第一資料集為止；因而所得到的第二資料集包含該組有效率的成本。口" 2 ·如申μ專利|巳圍第1項之方法，其中每一限制成本包含一用來表示對應路徑的頻寬之m;且該最#限制成本是用來表示最大頻寬之成本。 3.如申請專㈣圍第項之方*，其中每—附加成本包含一用來表示與對應路徑相關聯的傳輸延遲之值，且該最佳附加成本是用來表示最小傳輸延遲之成本。 4 .如申請專利範圍第丨或2項之方法，其中至少一條路徑包含複.數條鏈路及至少一個中間節點。二匕 5·-種電腦程式元件，冑電腦程式元件包含電腦程式碼裳置，當將該電腦程式碼裝置載入一資料處理系、统的理器時’設定該處理器的組態’以便執行申請專第1至4項所述的用來推導一組有效率的路徑成、法。 6. -種用來在-資料通訊網路中推導其中包含一來源節點及稷數個目的地節點的一組節點的一组有效率的路栌成 O:\70\70018-920718DOC\ 5 - 2 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 之裝置，其中係在该網路中界定該組中的各節點間之路徑之路徑成本，且每一路徑成本包含一限制成本及一附2成本，該裝置包含用來儲存該第一及第二資料集的路徑成本之記憶體、及控制邏輯，該控制邏輯被設定成執行下列步驟： (a)在一第—資料集中記錄自來源節點至任一目的地節點的直接路徑之路徑成本，每一記錄的成本在該第一資料集中係與對應路徑所到達的節點相關聯； ⑻自該第-資料集選擇最佳路徑成本，其中係將該最佳路徑成本決定為包含最佳限制成本之成本，或者在複數條路徑成本包含相同的限制成本時，則將該最佳路徑成本決定為具有最佳限制成本及最佳附加成本之—路徑成本； ⑷將步驟(b)中選擇的最佳路徑成本記錄在該第二資科集’該記綠的成本在該第二資料集中係與對應路徑所到達的節點相關聯；在該第二資料集 (d)自該第一資料集中取消步驟（c)中中記錄的成本； ⑷在該第-資料集中記錄自對應好驟⑷中記錄成本的路徑所到達的目的地節點至該組中任何1他節 =㈣徑之累積路徑成本，每—記錄的累積路徑成在孩弟一資料集中係與對應路役所到達的節點相關聯； ⑴針對在步驟(e)中於該第一資料集中記錄有一相聯的成本的每一節f占’比較該第-及該第二資料集中 O:\70\70018-920718 DOC\ 5 -3 - _' 釔象祕日修正補充 t、申請專利範園該節點相關聯的成本’並自該第-資料集中取消與到達該節點的任何其他此類成本相比時有較差的限制成本及 2差的附加成本之到達該節點之任何此類成本，或自該第一資料集中取消與到達該節點的任何其他此類成本相比時有相同的限制成本及一較差的附加成本之到達該節點之任何此類成本；以及 (g)重複步驟（b)至（f)，直到在步驟（0之後沒有成本留在该第一資料集為止；因而所得到的第二資料集包含該組有效率的成本。 7·如申請專利範圍第6項之裝置，其中每一限制成本包含一用來表示對應路徑的頻寬之值；且該最佳限制成本是用來表示最大頻寬之成本。 8. 如申請專利範圍第6或7項之裝置，其中每一附加成本包含一用來表示與對應路徑相關聯的傳輸延遲之值，且該最佳附加成本是用來表示最小傳輸延遲之成本。 9. 如申請專利範圍第6或7項之裝置，其中至少一條路徑包含複.數條鏈路及至少一個中間節點。 10· —種資料網路連接裝置，包含：複數個埠，每一埠係用來連接到一資料通訊網路的一路徑；以及用來推導出如申請專利範圍第6或7項所述的耦合到該等路徑的一組有效率的路徑成本之裝置。 11. 一種資料網路連接裝置，包含由複數個路徑連接的複數個節點，至少一個該等節點包含如申請專利範圍第丨〇項所述的一資料網路連接裝置。 -4- O:\70\70018-920718 DOC\ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210x 297公釐）